Termoregulatsioon

Termoregulatsioon "Termostaat" tähendab kõiki kehatemperatuuri hoidmise regulatsiooniprotsesse. Soojaverelised loomad säilitavad konstantse temperatuuri sõltumata välistemperatuurist. Soojusregulatsiooni keskpunkt on hüpotalamus.

Mis on termoregulatsioon?

Soojaverelised loomad peavad hoidma oma kehatemperatuuri, kuna nende organismi erinevad süsteemid ja kehaprotsessid on suunatud kindlale ideaaltemperatuurile. Inimestel on kehatemperatuur 37 kraadi Celsiuse järgi, mis on välistemperatuurist suhteliselt sõltumatu. Nendel temperatuuridel on tema kehaprotsesside jaoks ideaalne temperatuurikeskkond.

Nagu kõik teised soojaverelised loomad, sõltuvad inimesed pideva kehatemperatuuri hoidmiseks regulatsiooniprotsessidest. Neid protsesse nimetatakse termoregulatsiooniks või Termoregulatsioon kokku võetud. Sõltuvalt välistemperatuurist algatab organism kuumuse reguleerimise raames mitmesuguseid protsesse, näiteks külmavärinad, higistamine, ainevahetuse kohanemine või rasvapõletus.

Soojusregulatsioon hoiab ära vabatahtliku kontrolli ja on täielikult automatiseeritud. Selleks on olemas füsioloogiline kontrollsilmus. Selle esimeseks astmeks on termoretseptorid. Avastatud temperatuuriteave edastatakse retseptoritest kesknärvisüsteemi talamusesse.Sellega ühendatud hüpotalamus on kuumuse reguleerimise tegelik keskpunkt. Sellest kesknärvisüsteemi osast saadetakse kehasse käsud, millel on kehatemperatuuri regulatiivne mõju.

Funktsioon ja ülesanne

Inimkeha on pidevas soojusvahetuses keskkonnaga juhtivuse, konvektsiooni, kiirguse ja aurustumise kaudu. Üksikud vahetusmehhanismid käivitavad samal ajal soojuskadu ja passiivse kuumutamise. Kui mõlemad ei ole enam tasakaalus, peab organism reageerima kehatemperatuuri püsimiseks määrustega.

Inimkeha toodab lihaste ja ainevahetuse termogeneesi käigus pidevalt soojust. See on keskkonnast suhteliselt hästi isoleeritud nahaaluse rasvkoega. Lisaks on tal võime temperatuuri alandada, mis tuleneb pidevast termogeneesist tingimata.

Termilised retseptorid seostuvad püsivalt ja tahtmatult temperatuuristiimulitega. Puutetundlikkuse sensorirakud ei asu mitte ainult pindmisel nahal, vaid ka kudedes ja eriti limaskestadel. Nad projitseerivad mõõdetud temperatuurid taalamuse kaudu hüpotalamusesse, kus neid hinnatakse ja vajadusel vastatakse regulatiivsete protsessidega.

Madala välistemperatuuri korral suurendab hüpotalamus sümpaatilise närvisüsteemi toonust, mille tulemuseks on mitmesuguseid protsesse, mis säästavad soojust ja toodavad soojust. Näiteks käivitatakse temperatuurigradient. Keha tuumast ning pea-, rindkere- ja kõhuõõne organitest langeb temperatuur perifeersetes kudedes võrreldes keskkonnaga, eriti perifeeria lihastes.

Verevool väheneb keha väliskihis. See vähendab metaboolselt aktiivsete kudede verevarustust soojusega. Sel viisil isoleerib perifeeria keha tuum, niiöelda. Perifeerseid veresooni varustatakse verega vähem, et minimeerida vere kaudu tekkivat soojuskadu.

Nahapoorid tõmbuvad samal eesmärgil kokku. Need kutsuvad esile ka hanede muhke. Sirgendatud juuksed loovad väikese õhu isoleeriva kihi, mille kaudu kiirgav kehasoojus väljub aeglasemalt. Äärmiselt külma korral tekivad ka lihasvärinad. Lihaste töö tekitab soojust. Sel põhjusel stimuleeritakse lihaseid tahtmatult kontraktsioonideks. Raputamine on efektiivne ainult mõõdukalt. Seetõttu algab see tavaliselt alles siis, kui on äge hüpotermia oht.

Pruuni rasvkoe põletamine külmas näitab märkimisväärselt suuremat efektiivsust. Seetõttu teenivad soojaverelised loomad põlemisprotsesse peamiselt regulatiivsete meetmetena külmas.

Välistemperatuurid mõjutavad ka metaboolset aktiivsust, mida mõjutavad peamiselt hüpotalamuse hormoonid. Ainevahetus suureneb külma temperatuuri korral automaatselt, kuna suurenenud ainevahetuse kiirus tekitab soojust. Kui on palav, vähendab hüpotalamus sümpaatilise närvisüsteemi toonust. Seejärel reguleeritakse ainevahetus nii, et see ei tekita täiendavat soojust. Laevad laienevad, et stimuleerida soojuskaotust vere kaudu.

Kuuma välistemperatuuriga inimeste jaoks on kõige olulisem soojusregulatsioon aga higi aurustumine. Kui see on kuum, stimuleeritakse higi näärmeid automaatselt rohkem vedelikku erituma ja higi aurustumine mõjub kehale jahutavalt.

Ravimid leiate siit

Haigused ja tervisehäired

Termoregulatsiooni võivad mõjutada ravimitest ja vaeguse sümptomitest põhjustatud häired. Selle tulemuseks võib olla ebapiisav higistamine külma temperatuuri korral ja värisemine. Lisaks võivad reguleerimisahelat häirida mitmesugused närvisüsteemi haigused, eriti taalamuse, hüpotalamuse või nende projektsiooniteede vigastuste korral. Sümpaatilise piirkonna kahjustused võivad põhjustada ka ainevahetuse või lihaste düsregulatsioone, mis mõjutavad kuumuse reguleerimise protsesse.

Düsregulatsiooni põhjustajaks võivad olla ka higinäärmete haigused või ainevahetushaigused. Sama kehtib ka endokriinsete näärmete haiguste kohta, näiteks hüpofüüsi eesmine osa.

Selliste nähtuste nagu kuumarabandus korral temperatuuri reguleerimine üldiselt ebaõnnestub. Soojusregulatsiooni tasakaal on raku ja organellide kuumakahjustuse tõttu tasakaalust väljas. Kuumarabandustele eelneb sageli suurenenud soojuse tootmine, näiteks ekstreemspordi abil kuumadel temperatuuridel. Ensüümsüsteemi kahjustab kuumarabandus, mille kehatemperatuur on 40 kraadi Celsiuse järgi. Termoregulatsiooni mehhanismid ebaõnnestuvad selle nähtuse korral täielikult. Selle tagajärjeks on sageli temperatuuri kontrollimatu tõus, mis võib lõpuks põhjustada isegi nekroosi või mitme organi rike.

Üldiselt ei tule temperatuuri ebanormaalset tajumist otseselt samastada soojusregulatsiooni häiretega. Temperatuuri tajumine on individuaalne ja sõltub paljudest teguritest, mis pole tingimata seotud haiguse väärtusega.